لإنشاء درجة حرارة مريحة في المنزل ، يتم استخدام مخططات التدفئة المختلفة. إن توفير دوران المبرد القسري أمر فعال ، ولكنه ليس ممكنًا دائمًا. إذا كان هناك انقطاع في التيار الكهربائي في المنزل الريفي أو نقصه (كوخ) - فسيكون الخيار الآخر هو الخيار الأفضل. إن نظام التسخين بالجاذبية المصمم ذاتيًا من النوع المغلق المصمم والمركب بمفرده سيؤدي وظائفه دون تركيب مضخة ومعدات كهربائية أخرى.
ملامح نظام تسخين الجاذبية
يعتمد مبدأ التشغيل على خاصية الماء للتوسع مع زيادة درجة الحرارة. إنشاء فرق الضغط في دائرة الأنابيب المغلقة هو أساس تداول السوائل. بسبب هذا التأثير ، تلقى نظام التدفئة المغلق بالجاذبية اسمًا آخر - الجاذبية.
من الناحية الهيكلية ، يجب أن تتكون من العناصر التالية:
- سخان مياه. جهاز مصمم لنقل طاقة حرق الوقود (الحطب والفحم والغاز ، وما إلى ذلك) إلى سائل التبريد (الماء ، التجمد). في نظام تسخين مغلق بالجاذبية ، يحدث هذا بمساعدة مبادل حراري يقع في أقرب مكان ممكن في المرجل إلى غرفة الاحتراق ؛
- خطوط الأنابيب. مطلوب لنقل السوائل الساخنة من المبادل الحراري إلى أجهزة التدفئة ؛
- مشعات. هم المصدر الرئيسي للحرارة في الغرفة. توفر مساحتها الكبيرة أقصى انتقال للحرارة بين الماء الساخن والهواء في الغرفة ؛
- أجهزة السلامة والتحكم. وتشمل هذه خزان التوسع ، وصمام الجاذبية للتدفئة ، والصمامات والاختناقات.
أثناء تسخين الماء في المبادل الحراري ، يتمدد ، مما يخلق ضغطًا زائدًا. في المقابل ، فإن المبرد البارد من أنبوب الإرجاع لديه كثافة أعلى ويبدأ في إزاحة السائل بدرجة حرارة عالية. نتيجة لذلك ، يحدث التداول.
أحد العناصر الرئيسية للنظام هو مشعب الداعم - أنبوب رأسي متصل بالغلاية. إذا قمت بعمل نظام تسخين جاذبية بيديك ، فأنت بحاجة إلى إيلاء اهتمام خاص له - بدءًا من مادة تصنيع الأنابيب ، وتنتهي بقطرها.
كلما زاد حجم مشعب الداعم ، زادت سرعة سائل التبريد. للقيام بذلك ، تحتاج إلى حساب القسم والارتفاع المثاليين.
يجب تصميم نظام التسخين بالجاذبية لمنزل مكون من طابقين بحيث يمكن توزيع سائل التبريد بالتساوي قدر الإمكان عبر عدة دوائر.
وصف مفصل للنظام
في عملية تسخين المياه ، سيتبخر بعضها حتمًا في شكل بخار. للإزالة في الوقت المناسب ، يتم تثبيت خزان التمدد في أعلى النظام. تؤدي وظيفتين - من خلال الفتحة العلوية ، تتم إزالة البخار الزائد ويحدث تعويض تلقائي لفقدان حجم السائل. تم استدعاء مخطط مماثل مفتوح.
ومع ذلك ، فقد عيب واحد كبير - التبخر السريع نسبيا للمياه. لذلك ، بالنسبة للأنظمة المتفرعة الكبيرة ، يفضلون عمل نظام تسخين جاذبية من النوع المغلق بأيديهم. الاختلافات الرئيسية في مخططها هي كما يلي.
- بدلاً من خزان توسيع مفتوح ، يتم تثبيت فتحة تهوية أوتوماتيكية في أعلى نقطة في خط الأنابيب.يعمل نظام التسخين الثقالي من النوع المغلق على توليد كمية كبيرة من الأكسجين من الماء في عملية تسخين سائل التبريد ، والذي ، بالإضافة إلى الضغط الزائد ، هو مصدر صدأ العناصر المعدنية. لإزالة البخار الذي يحتوي على نسبة عالية من الأكسجين في الوقت المناسب ، يتم تركيب فتحة تهوية تلقائية ؛
- للتعويض عن ضغط سائل التبريد الذي تم تبريده بالفعل ، يتم تركيب خزان تمدد غشاء من النوع المغلق أمام مشعب مدخل الغلاية. إذا تجاوز ضغط الجاذبية في نظام التسخين القاعدة المسموح بها ، فإن الغشاء المرن يعوض ذلك عن طريق زيادة الحجم الكلي.
خلاف ذلك ، عند تصميم وتركيب نظام تسخين الجاذبية بيديك فقط ، يمكنك اتباع القواعد والتوصيات المعتادة.
مخططات التدفئة الجاذبية لمنزل من طابق واحد وطابقين
إذا كان من المخطط أن يتم تثبيت التدفئة الجاذبية تحت الضغط في منزل من طابق واحد ، يمكنك تطبيق مخطط لينينغرادكا ذو الأنبوب الواحد.
ميزة هذا المخطط هي أنبوب واحد يتم توصيل العديد من أجهزة التدفئة بالتوازي. ومع ذلك ، يؤدي هذا إلى توزيع غير متساوٍ للحرارة - كلما كان المبرد بعيدًا عن المرجل - كلما انخفضت درجة حرارة الماء الداخل. لحل هذه المشكلة ، يمكنك ترقية نظام تسخين الجاذبية من النوع المغلق:
- تركيب صمامات الإغلاق. بمساعدتها ، من الممكن تقليل حجم سائل التبريد لأجهزة التدفئة الموجودة بالقرب من المرجل. وبالتالي ، فإن فقدان الطاقة الحرارية في الأقسام الأولى من النظام سينخفض ؛
- عند الابتعاد عن المرجل ، قم بزيادة عدد أقسام المشعات ؛
- قم بتثبيت الأنابيب ذات القطر الأكبر في المكان الذي يتم فيه توصيل الأنابيب بأجهزة التدفئة. سيؤدي ذلك إلى تقليل ضغط الجاذبية لنظام التدفئة في هذه المنطقة ، مما سيقلل من سرعة دوران الماء في المبرد.
هذا المخطط مقبول بطول صغير من الطريق السريع. ومع ذلك ، لا يوصى بتثبيته لمنزل من طابقين. في هذه الحالة ، يلزم وجود نظام تسخين جاذبي متفرع من أنبوبين ، ويتم حسابه في أقسام فردية.
ميزته هي أن الدوائر المنفصلة تؤدي إلى الأنبوب المركزي الموجود في الجزء العلوي من الطريق السريع. أجهزة التدفئة متصلة بكل منها. من المهم أن طولها هو نفسه. خلاف ذلك ، سوف يندفع كل السائل إلى المنطقة الأقل مقاومة - لدائرة كهربائية قصيرة.
لمنع انتقال سائل التبريد إلى أنبوب مخرج الغلاية ، تم تركيب صمام فحص الجاذبية للتدفئة. هذا عنصر لا غنى عنه لنظام التدفئة الجاذبية لمنزل من طابقين.
حساب نظام تسخين الجاذبية
قبل الشروع في تركيب الأنابيب وأجهزة التدفئة ، من الضروري حساب معلمات النظام بأكمله. لهذا ، يتم حساب الخصائص الهيدروليكية ، والتي تؤثر لاحقًا على اختيار القطر الأمثل لخط الأنابيب. قبل حساب نظام التدفئة الجاذبية ، من الضروري معرفة المعلمات الرئيسية. سيُطلب منهم حساب القيمة الفعلية لضغط الدوران (RC):
- المسافة من مركز المرجل إلى مركز السخان (ح). كلما كان أكبر ، كلما كان تداول السوائل أفضل. لذلك ، بتثبيت نظام تسخين الجاذبية بيديك ، يوصى بتركيب المرجل في أدنى نقطة من المنزل - القبو ؛
- ضغط دوران المبرد المسخن (Pr) المبرد (Po).
بغض النظر عما إذا كان نظام التسخين الثقالي محسوبًا للمنازل المكونة من طابقين أو طابق واحد ، فإن قيمة المعلمات الأخيرة تعتمد بشكل مباشر على الفرق في درجة حرارة الماء.يمكن أخذ هذه البيانات من البيانات المجدولة.
على سبيل المثال ، مع قيمة h-4 m وفرق درجة حرارة 20 ° (80/60) ، سيكون للتسخين بالجاذبية ضغط 4 * 112 = 448 Pa. لمزيد من الحسابات ، يوصى باستخدام أنظمة برمجيات متخصصة تأخذ في الاعتبار جميع معلمات نظام تسخين الجاذبية من النوع المغلق.
في كثير من الأحيان ، يجب أن يكون قطر الأنبوب المتصل بمنفذ المرجل DN 40 أو DN 50. سيضمن ذلك الحد الأدنى من الخسائر التي تحدث عند فرك الماء على جدران الأنابيب.
ميزة أخرى هي اختلاف درجة حرارة المبرد. كلما كان أكبر ، كلما زاد ضغط الدورة الدموية. لذلك ، بالإضافة إلى التوزيع الموحد للحرارة على أجهزة التسخين أثناء تصميم نظام التسخين الثقالي ، من الضروري التأكد بشكل مستقل من درجة الحرارة الدنيا للسائل قبل دخول المبادل الحراري للغلاية.
اختيار المكونات والمواد
بعد ظهور أنابيب البوليمر ، أصبح نظام التسخين الثقالي المصنوع من البولي بروبيلين (PP) شائعًا جدًا. هذه المواد سهلة المعالجة ؛ مطلوب الحد الأدنى من المعدات لتوصيل الأقسام الفردية.
ومع ذلك ، ليس المقصود أن يتم تثبيت كل نوع من هذه الأنابيب كعنصر تسخين. فكر في معايير الاختيار الرئيسية:
- وجود طبقة تقوية. يمكن أن يتأثر نظام التسخين الثقالي المصنوع من البولي بروبيلين بدرجات حرارة عالية - تصل إلى 95 درجة مئوية. للحفاظ على الشكل الأصلي للأنبوب ، يلزم عنصر تقوية ، وهو طبقة من الرقاقة أو الألياف الزجاجية ؛
- سمك الحائط. في نظام تسخين الجاذبية مع خزان توسيع مغلق ، يمكن توليد ضغط مرتفع. لتجنب تلف الخط ، يجب أن تكون أنابيب البولي بروبلين من الفئة PN20 أو أعلى. سمك جدرانها يعتمد على القطر.
يمكن استخدام هذا الأنبوب لتجهيز مجمع الداعم. ومع ذلك ، من أجل تحقيق فرق في درجة الحرارة ، يوصى باستخدام خط العودة من الفولاذ. بالإضافة إلى خفض درجة حرارة سائل التبريد قبل دخول المرجل ، تساعد هذه المادة على تقليل المقاومة الهيدروليكية.
توصيات التثبيت
بعد إجراء حساب لنظام تسخين الجاذبية مصنوع من أنابيب البولي بروبلين أو الفولاذ ، يمكنك البدء في تثبيته. لتحقيق الكفاءة المثلى ، يوصي الخبراء بإجراء تغييرات صغيرة ولكنها مهمة على المخطط القياسي:
- منحدر الطريق السريع. يمكن تحقيق ضغط الجاذبية الأمثل لنظام التسخين من خلال انحدار الأنابيب بعد فتحة التهوية وعلى خط العودة خلف جهاز التسخين الأخير ؛
- تركيب مضخة دورانية في الالتفافية. سوف يساعد على تقليل القصور الذاتي للنظام. يمكن أن يكون وقت التسخين في وسيط التسخين طويلًا جدًا ، لذلك يمكن للمضخة زيادة سرعتها على طول الخط حتى يتم الوصول إلى نظام درجة الحرارة المطلوب ؛
- الحد الأدنى من العقد الدوارة في خط الأنابيب. إنها تخلق مقاومة هيدروليكية زائدة ، مما يؤثر على انخفاض سرعة حركة الماء ؛
- تركيب عناصر الحماية. عن طريق تركيب صمام عدم الرجوع لتسخين الجاذبية ، يمكن تدوير الماء في الاتجاه الخاطئ. يعد هذا ضروريًا بشكل خاص لنظام به أسلاك أعلى ودوائر متعددة.
المكونات الرئيسية لتسخين الجاذبية المصنوع بشكل صحيح تحت الضغط هي حسابات أولية يتم إجراؤها بشكل احترافي ، واختيار المواد المناسبة واتباع تقنية التثبيت. هذا سيجعل من الممكن إنشاء نظام فعال للحفاظ على درجة حرارة مريحة في المنزل.
نصائح لترتيب واستخدام صمام الجاذبية للتدفئة عند تثبيت أرضية دافئة ، يمكن رؤية عناصر إضافية في الفيديو:
